电力市场环境下含风电机组的环境经济调度模型及其仿真

电力市场环境下的传统经济调度不考虑环境补偿因素。文章在传统经济调度的基础上,考虑各机组和各种能源的环境成本,提出了火电机组名义环境补偿成本,用电方不需实际支付费用,发电方排污特性越好,火电机组的名义环境补偿成本越低;同时考虑了风电备用容量补偿成本,反映风电接入系统后火电热备用容量的变化;建立了电力市场环境下含风电机组的环境经济调度模型。基于Matlab优化工具箱,对一个包含2个火电机组和1个风电机组的系统进行优化仿真,结果表明：基于所提出的模型,环境友好的发电机组或能源将获得更大的调度权重。     

协进化粒子群算法在含有风电的电力系统动态经济调度中的应用

为了解决电力系统中含有风电的动态经济调度问题,文章在考虑了实际运行中的机组爬坡率、运行约束和旋转备用约束等多种约束条件后,利用风速求出了风电24小时的功率曲线,将风电的投资和维护成本折算成风电的发电成本,提出了一个含有常规机组阀点效应的发电成本、风电发电成本和系统备用成本的目标函数和所有约束条件的罚函数,应用提出的协进化粒子群优化算法求解该问题,该算法通过两个种群的自主进化和交互信息,得到了全局最优解和最佳罚因子。最后通过实例的仿真结果验证了该算法具有良好的搜索性能和收敛特性,获得的解得质量明显好于其它算法。     

考虑环境成本及网络约束的风-火联合发电调度EI北大核心CSCD

以"零排放、无污染"的新能源发电替代化石能源发电,是解决当前环境及能源问题的主要途径。构建了考虑脱硫、脱硝等环境成本以及网络传输约束的风-火联合发电发电调度模型,在保证电网安全运行的前提下,既降低SO2、NOx的排放,同时提高风电上网规模。该模型以系统运行成本最小为目标,在传统风电经济调度基础上,综合考虑火电机组成本、环境成本、风电运行成本以及网络传输约束等因素,通过改进遗传算法对模型进行求解。最后以IEEE-30节点6机系统为例,对传统风电调度方法和本文方法进行了比较分析,验证了该模型的有效性和合理性。     

基于改进差分进化算法的风电并网系统多目标动态经济调度

大规模风电接入对传统经济调度提出了新的挑战。建立了综合考虑火电机组运行成本、污染气体排放成本、风电运行成本、备用成本的多目标动态经济调度模型,并引入正、负旋转备用约束来应对风电波动性对调度带来的影响。采用层次分析法将多目标优化模型转化成单目标优化模型。提出一种改进差分进化算法对模型进行求解,算法中引入正交初始化技术和控制参数自适应调整策略以提高种群的全局寻优能力。以IEEE30节点系统为例验证所提模型的合理性和算法的有效性。     

含风光电站的电力系统动态经济调度

随着电力系统中风电和光伏发电的接入比例不断增长,其输出功率的随机性给系统经济调度带来了不确定因素。通过将满足一定置信概率的风电、光伏发电的功率区间预测信息纳入发电计划中,同时引入了可中断负荷作为旋转备用,建立了基于功率区间预测的考虑机组组合的系统动态经济调度模型。求解模型时利用改进离散粒子群算法（discrete particle swarm optimization,DPSO）来解决机组启停问题,采用连续粒子群算法来实现负荷的经济分配,并采用启发式调整规则,提高算法的效率和搜索性能。最后通过10机系统仿真算例验证了模型和算法的有效性。     

基于混沌差分进化算法的含风电场低碳发电调度

本文在考虑低碳环保经济等因素后,建立了不考虑通信因素的风电接入电力系统低碳发电调度模型,计及CO_2排放约束。针对风电固有的随机性和间歇性,采用概率的形式来描述系统功率平衡约束,进而利用风电出力的累积分布函数对其进行确定性转化。基于Tent混沌映射,提出一种求解发电调度模型的混沌差分进化算法,利用混沌运动的遍历性来初始化种群以及动态调整控制参数,以提高算法的全局寻优能力。以含10台燃煤机组和1个并网风电场的系统为例进行计算分析,结果验证了所述发电调度策略的有效性。     

基于碳交易的含风光发电的电力系统低碳经济调度

在发展低碳经济的背景下,本文提出了一种基于碳交易含有风光发电的电力系统经济调度模型。首先在碳配额初始分配的基础上对火电机组加入补偿配额,并分析碳交易对机组的出力和碳排放的影响;然后在满足功率平衡约束,机组出力上下限约束,旋转备用容量等约束下,以碳交易成本,机组运行和起停成本建立目标函数,最后采用遗传算法对算例在不同模式的系统运行成本进行计算并分析。算例结果验证了模型的合理性和可行性。     

考虑环保成本和风电接入影响的动态经济调度模型

风电具有动态随机性,传统的经济调度模型已不再适用。考虑机组的环境效益,引用了环境惩罚成本;基于风电的随机性及其给系统安全造成的影响,引入利润备用容量惩罚成本,应用随机规划理论构建了含风电机组的动态经济调度模型。在求解模型时,采用蒙特卡罗模拟和遗传算法的混合智能算法,以蒙特卡罗模拟的随机变量模拟结果作为遗传算法的输入参数。以IEEE30系统为例,对传统的经济调度模型和建立的调度模型进行了比较分析,验证了该模型的合理性与有效性。     

基于改进帝国竞争算法的微网动态经济调度

微网并网模式下,针对微网中光伏、风电及负荷等不确定因素的影响,在满足系统各个约束条件下,建立了基于机会约束规划的微网动态经济调度模型。模型以微网总的运行成本最小为目标,综合考虑了可控机组燃料成本、 CO2排放治理成本、机组维护成本,低压配电网有功购买成本和旋转备用购买成本等。采用概率约束形式刻画了微网系统运行的可靠性,并考虑了可控机组的出力约束及爬坡约束。针对帝国竞争算法存在收敛速度慢和易陷入局部最优的问题,通过引入混沌原理和随机模拟技术,提出改进帝国竞争算法求解所建数学模型。最后,以一个微网系统为例,分析不同可靠性水平对系统经济性和调度结果的影响,同时比较了所提算法和常规算法收敛特性,验证了所提算法的有效性。     

计及过负荷风险的风电并网电力系统动态经济调度

建立了综合考虑系统发电成本、过负荷风险的风电并网系统多目标动态经济调度模型：在优化过程中计及机组出力爬坡约束、系统旋转备用约束;采用自适应DEM0算法对模型进行求解;得到Pateto最优集后采用协调性最优的准则选取折中解。最后在RTS-79系统上对所提模型和算法的有效性进行验证。     

考虑柔性负荷响应的含风电场电力系统多目标经济调度

根据模糊随机理论对风电场功率预测误差和负荷预测误差进行模糊处理,并建立旋转备用模糊机会条件,将其转化为清晰等价类。在碳交易机制下考虑柔性负荷响应对电力系统经济调度的影响,在目标函数中引入柔性负荷响应的非线性成本和碳排放补偿成本,建立了碳交易收益最大和综合发电成本最低的多目标模型,并增加了柔性负荷约束条件。采用离散细菌群体趋药性算法对模型进行处理,以基于偏小型满意度的折中策略求解多目标函数最优解,并通过4种调度模型的对比验证了该模型的可行性。     

计及风电动态成本的电力系统区间经济调度*

大规模风电接入电网后,风速的间歇性和随机性使风电出力具有一定的不确定性,对传统确定性系统的安全经济运行产生严重影响。针对风力发电的不确定性对电网调度运行的影响,本文基于区间规划理论,提出风电动态成本这一概念,并建立计及风电动态成本的电力系统区间经济调度模型。该模型中引入决策变量求解模型的区间优化解,一定程度上反映系统运行风险和经济效益,并为调度人员安全评估提供支持。最后采用IEEE30节点系统进行仿真验证,算例结果表明该模型与方法的实用性和有效性。     

Differential evolution algorithm for emission constrained economic power dispatch problem

In this paper, a differential evolution (DE) algorithm is developed to solve emission constrained economic power dispatch (ECEPD) problem. Traditionally electric power systems are operated in such a way that the total fuel cost is minimized regardless of emissions produced. With increased requirements for environmental protection, alternative strategies are required. The proposed algorithm attempts to reduce the production of atmospheric emissions such as sulfur oxides and nitrogen oxides, caused by the operation of fossil-fueled thermal generation. Such reduction is achieved by including emissions as a constraint in the objective of the overall dispatching problem. A simple constraint approach to handle the system constraints is proposed. The performance of the proposed algorithm is tested on standard IEEE 30-bus system and is compared with conventional methods. The results obtained demonstrate the effectiveness of the proposed algorithm for solving the emission constrained economic power dispatch problem.     

考虑多风电场相关性的电网动态经济调度二阶段带补偿算法

大规模多风电场的并网给电网经济调度带来了巨大挑战,文中对含多风电场的电网日前动态经济调度问题进行研究。首先,引入Copula理论构建了多风电场间输出功率的联合分布。随后,建立了电网日前24h动态经济调度随机优化模型。针对约束中风电输出功率的随机性,引入二阶段带补偿算法求解,将原调度模型转化为二阶段模型:第一阶段为仅含常规变量约束,而在目标函数中增加补偿量期望值的优化模型;第二阶段为含随机变量约束,并以补偿量惩罚期望值最小为目标的优化模型;通过二阶段模型间的交替迭代求得最优解。基于IEEE 118节点系统和某省级大电网的算例对该方法的有效性进行了验证。     

考虑风电预测及电压分布的风电场无功设备协调控制优化研究

为解决风电场内多类型设备导致的风力发电间电压偏移和场站内无功分配协调控制研究不足的问题,本文在传统风电场AVC系统的基础上,提出考虑大型风电场内所有风电机组电压控制水平及动态无功储备的多目标控制方法,首先分别计算考虑风机机端电压均衡分布后的每个风电场的所有风力发电机组和无功补偿设备的总无功功率的可调节容量,其次根据超短期风功率预测,确定离散型无功设备的投切计划,使用最小二乘拟合法获得系统安全系数与所有无功补偿设备调节量之间的函数,然后基于最优潮流计算考虑电压偏差、无功调节量最小、动态无功储备满足故障后要求等多目标约束获取无功补偿设备的最佳设定值。最后,本文通过甘肃电网某实际风电场验证了该方法的有效性。     

市场环境下满足机组成本回收约束的电源规划方法EI北大核心CSCD

为保证规划期内系统的发电容量充裕度,提出市场环境下满足机组成本回收约束的电源规划方法。基于市场价格信号和容量补偿机制推导机组成本回收的约束条件;将该约束嵌入电源规划模型中,构建电源规划与电力市场耦合的双层模型;利用Benders分解算法对模型进行求解,解决了传统上下层迭代求解方法不能保证得到全局最优解的问题,实现了全局优化求解。IEEE RTS-96系统算例结果验证了所提模型与方法的有效性。     

计及需求响应的含风电场电力系统发电与碳排放权联合优化调度

提出了一种节能减排形势下的优化调度模型和解法。研究对象上,文中研究了风电、火电、需求响应3种发电(虚拟发电)形式,需求响应可为系统提供零碳发电资源和旋转备用。模型建立上,基于多目标安全约束机组组合模型,采用发电和碳排放联合调度的方式,寻求经济目标与排放目标的折中协调解;约束条件综合考虑了需求响应、安全约束和碳排放等多种约束。解法上,采用分段线性化的方式,利用混合整数线性规划进行求解,解法适用于大规模系统,使模型更具实用价值。算例分析表明,决策结果能够兼顾排放与成本,并且在调度中引入需求响应可提高系统的风电消纳能力,具有显著的节能减排效益。     

双馈风力发电系统无功功率的控制

双馈式发电机无功功率的控制研究是变速恒频风力发电系统的关键技术。阐述了变速恒频风力发电系统的工作原理,在分析双馈感应电机的动态功率模型以及定子磁链定向矢量控制的基础上,介绍了一种有效的无功功率控制方法,并结合软件仿真,提出了一种合适的无功补偿方案,提高了系统运行的稳定性。